Che cos'è il carburo cementato?

Il metallo duro è un metallo particolarmente duro che è noto per essere in grado di gestire materiali resistenti, velocità elevate della macchina e alte temperature. Il materiale è anche noto come harmetal, Widia ™ o cobalto di carburo di tungsteno. Viene spesso utilizzato nella produzione di articoli come acciaio inossidabile o acciaio al carbonio.

Il carburo cementato moderno è generalmente una combinazione di particelle di carburo di tungsteno e cobalto metallico o carburo di tantalio e nichel metallico con cobalto. Questi materiali sono uniti insieme in un processo noto come sinterizzazione, o meno comunemente, pressatura isostatica a caldo (HIP), in cui il cobalto fuso viene miscelato con grani solidi di carburo di tungsteno. La forza e la durata del prodotto finale possono variare ampiamente, a seconda della quantità di ciascun ingrediente nel mix.

Due dei punti deboli più distinti del carburo cementato sono la sua intrinseca fragilità e l'alto costo di produzione del materiale. Sebbene il cobalto offra una maggiore durata, gli strumenti realizzati con questo materiale sono ancora soggetti a rotture o scheggiature. Spesso un metallo più robusto, come l'acciaio per utensili in carbonio, verrà utilizzato come gambo in cui è possibile inserire una punta di metallo duro. Ciò può ridurre i costi riducendo sia il costo totale della realizzazione dell'utensile sia il costo di sostituzione del pezzo in metallo duro.

Gli inserti in metallo duro possono anche essere rinforzati con rivestimenti speciali, come nitruro di carburo di titanio, nitruro di titanio e alluminio o carbonio simile al diamante. Questi rivestimenti possono aiutare ad aumentare la lubrificazione dell'utensile. Il rivestimento può anche allungare la durata di vita di un inserto riducendo la temperatura durante il taglio e riducendo così l'usura.

Il primo metallo duro fu sviluppato alla fine del 1800 da Henri Moissan, un chimico francese. Moissan aveva deciso di creare diamanti, ma i suoi esperimenti hanno portato allo sviluppo di una versione porosa e fragile del moderno carburo di tungsteno. I tedeschi Karl Schroeter e Heinrich Baumhauef scoprirono che il materiale poteva essere reso più forte e più appropriato per usi industriali, come il taglio, con l'aggiunta di cobalto.

L'uso commerciale del carburo cementato iniziò in Germania alla fine degli anni 1920. Il marchio pionieristico era Widia ™, che è una versione del wie diament , una frase tedesca che significa "come il diamante". Questo marchio ha resistito come una sorta di termine generico per il carburo cementato.

Negli anni '30 la sostituzione del carburo di tungsteno con una miscela legata di carburo di tantalio e nichel metallico contribuì a creare una forma più durevole di carburo cementato. Ora il materiale è realizzato con diverse varianti delle miscele tradizionali e moderne. L'unica costante è stata che la miscela è tipicamente costituita da una parte di materiale fuso legato ai grani di un altro elemento.